電流変圧器にはどのような試験を行う必要がありますか

Oliver、電気業界で8年間働いています

皆さん、こんにちは。私はOliverです。電気業界で8年間働いています。

最初は変電所設備の試運転から始まり、現在は配電システム全体の保護と計量設定を管理していますが、私の仕事で最も頻繁に使用する装置の一つが電流変換器（CT）です。

最近、始めたばかりの友人が私に尋ねました：

「電流変換器をどのようにテストしますか？正常に動作しているかどうかを簡単に効果的に確認する方法がありますか？」

素晴らしい質問ですね！多くの人はCTのテストには複雑な装置と厳格な手順が必要だと考えていますが、実際には基本的なスキルとツールで多くの一般的な問題を特定することができます。

今日は、過去数年の経験に基づいて、わかりやすく説明したいと思います：

電流変換器のテスト方法、一般的な故障の認識、メンテナンスまたは点検時の注意点。

専門用語や無限の規格はありません。日々役立つ実践的な知識だけです。

1. 電流変換器とは何か？

テストに入る前に、その役割を簡単に振り返ってみましょう。

電流変換器は、電力システムにおける翻訳者のような役割を果たし、大きな一次電流を保護継電器、測定機器、計量装置で安全に使用できる小さな二次電流に変換します。

通常、開閉器、変圧器出線、または送電線に設置され、保護と測定の基礎を形成します。

したがって、CTが故障すると、保護が機能しなかったり、計量が正確でなくなったりします。

2. 電流変換器の7つの一般的な故障

私の8年間の現場経験とトラブルシューティングに基づくと、以下の問題がCTで最もよく見られるものになります：

2.1 開回路の二次側 — 最も危険な問題！

これは最も一般的かつ危険なCTの故障の一つです。

正常な動作時には、二次側は閉回路である必要があります。これが開回路になると、危険な高電圧（時には数千ボルト）が発生し、作業員の安全や装置の損傷につながることがあります。

典型的な症状：

• 火花やアーク音;

• メーターに読み取り値がないか、不安定な値;

• 保護の誤動作または動作しない;

• CTの過熱または煙が出る。

なぜこのようなことが起こるのでしょうか？

• 端子が緩んでいる;

• 配線が切れているか接続されていない;

• リレーのコイルが故障している;

• メンテナンス中にショート回路を忘れている。

私のアドバイス：

• ライブ検査を行う前に常に二次側をショートさせる;

• 専用のテスト端子を使用する;

• 定期的に端子ブロックの締め付けを確認する。

2.2 極性が正しくない — 隠れた殺人者

極性が正しくないと以下のような問題が発生します：

• 電力の流れの方向が間違っている;

• 差動保護の誤報;

• メーターの逆読み;

• 保護ロジックの混乱。

どのようにしてこのようなことが起こるのか？

• 設置時の配線エラー;

• 交換後に再確認していない;

• 一次導体が逆向きに設置されている。

どのようにチェックするか：

• DC法：バッテリーとマルチメータの一時的な接続;

• または極性テスト器を使用する;

• 動作中は電力の流れの方向で確認する。

2.3 比率の不一致 — 計量精度に影響

実際の比率が銘板と一致しないと、計量エラーが発生します。

例：100/5のCTが4.7Aしか出力しない場合、実際の比率が銘板よりも高く、エネルギーの計量が不足することになります。

原因：

• 製造公差;

• コアの飽和;

• 一次巻線の数が間違っている;

• 二次負荷が高いことで精度が下がる。

テスト方法：

• CT比率テスト器を使用する;

• または一次電流を適用し、二次を測定する;

• 銘板データと比較する。

2.4 励磁特性が悪い — 保護の信頼性に影響

特に保護グレードのCTでは、励磁性能が悪くなると保護が遅延したり失敗したりすることがあります。

励磁特性とは何ですか？簡単に言えば、異なる電圧でのコアの磁化曲線であり、その線形範囲と飽和点を示します。

どのようにテストするか：

• 励磁特性テスト器を使用する;

• 膝点電圧が保護設定要件を満たしているか確認する;

• 5P10、5P20などは一定の最小膝点電圧を満たす必要がある。

2.5 経年劣化または湿気による損傷 — 特に厳しい環境下で

湿度が高く、粉塵や高温の環境では、CTは絶縁劣化や内部の湿気により損傷することがあります。

症状：

• 絶縁抵抗の低下;

• 部分放電の増加;

• 発熱や異臭;

• 耐電圧試験に合格しない。

解決策：

• 定期的な絶縁抵抗テスト;

• 乾燥処理またはシールの交換;

• 熱帯地域ではヒータを使用することを考慮する;

• 適切なキャビネットの密封を確保する。

2.6 外部力による機械的損傷または変形

ときにはCT本体や一次導体の物理的な損傷や変形がパフォーマンスに影響を与えることがあります。

一般的な原因：

• 不適切な設置;

• 取り扱い時の衝撃;

• 切り替え操作による振動;

• 腐食による構造の歪み。

テスト方法：

• ハウジングの視覚検査;

• 一次導体の曲がりを確認する;

• コア穴径を測定し、適合するか確認する;

• 必要に応じて修理または交換する。

2.7 配線エラーまたは接続の乱れ

多巻線CTでは、配線が間違っていると以下のような問題が発生します：

• 保護、測定、計量用の巻線が混在している;

• 回路間の信号干渉;

• 監視データの異常。

私のアドバイス：

• 巻線の機能（保護、測定、計量）を明確にする;

• 接続を明確にラベル付ける;

• 設置または交換後に配線を二重チェックする;

• 各巻線の出力をテスト器で確認する。

3. 現場テストの一般的なツールと手順

一般的なテストツール：

現場テスト手順（概要）：

• 損傷や焼け跡の視覚検査;

• 絶縁抵抗の測定（一次対地、二次対地、一次対二次）;

• 極性の正しさの確認;

• 銘板との比率のテスト;

• 励磁特性のテスト（特に保護巻線）;

• 配線の正しさと締め付けの確認;

• 可能であれば、負荷下での動作監視。

4. 私からの最終的な推奨事項

この分野で8年間の実務経験を持つ者として、すべてのプロフェッショナルに次のように伝えたいと思います：

「CTは小さくても重要な役割を果たしています。トリップが起こってから問題があったことに気づかないようにしましょう。」

特に主要変圧器の差動保護、フィーダ保護、計量ポイントなどの重要な回路では、定期的なテストと慎重なメンテナンスが不可欠です。

それぞれの役割に対する私の推奨事項は以下の通りです：

 メンテナンス担当者向け：

• CTの銘板情報を読む方法を学ぶ;

• 基本的なテスト技術（絶縁テスト、極性チェック）を習得する;

• 一般的な故障症状を認識する;

• 異常を迅速に報告する。

技術スタッフ向け：

• CTの選択と計算を理解する;

• 保護巻線の特性を知る;

• システム短絡パラメータを解釈する;

• 励磁曲線を分析する。

管理者または調達チーム向け：

• 明確な技術仕様を定義する;

• 信頼性のあるメーカーを選択する;

• サプライヤーから完全なテストレポートを要求する;

• トレーサビリティのために設備記録を維持する。

5. 結びの言葉

CTは小さくても、電力システム全体の目と耳です。

単に電流を減らすだけでなく、保護の基礎、計量の基盤、そして安全性の保証となっています。

電気業界で8年間働いた後、私はよく言っています：

「詳細が成功や失敗を決定し、適切なテストが安全性を確保します。」

CTのテストで困ったことや、保護の誤動作が頻繁に起こる場合、またはパラメータが適切かどうかわからない場合は、お気軽にお問い合わせください。もっと具体的な経験や解決策をお伝えします。

すべてのCTが安定して正確に動作し、私たちの電力網の信頼性を守ることを願っています！

— Oliver